Extracción por fluidos supercríticos y microencapsulación por spray dryer del aceite esencial de cardamomo (Elettaria cardamomum L.), como alternativa de desarrollo para la industria de alimentos.
| dc.contributor.advisor | Gil Garzón, Maritza Andrea | |
| dc.contributor.author | Villada Ramírez, María Eugenia | |
| dc.date.accessioned | 2016-11-25T12:57:35Z | |
| dc.date.available | 2016-11-25T12:57:35Z | |
| dc.date.issued | 2016 | |
| dc.description.abstract | Cardamom is a promising crop in Colombia because of its agronomic conditions, especially in the southwest region of Antioquia. The importance of a technological development to improve the production of this crop lies in the import volumes from its main derivative: essential oil, its functional properties are attributed to the health improvement and a tendency to use it in the gastronomic area, that is becoming important in the incursion of intense flavors such as those aromatic compounds produced by cardamom. Given the current market requirements to achieve natural raw materials using clean technology, supercritical fluid extraction has become an alternative to eliminate the use of toxic solvents and obtain arrays with very specific characteristics of commercial interest. Likewise microencapsulation by spray drying complements the added value that can be given to it, specifically to the cardamom oil, prolonging the stability of its aromatic compounds and solubility. Due to the above, the objective of this research was to find the best conditions to obtaining cardamom essential oil, extracted by Supercritical Fluid in a semi-industrial scale, with an equal or higher performance as conventional methods, but with sensory and technical quality, competitive to international markets, as well as production of microcapsules of oil that allow increasing the solubility, without affecting the sensory characteristics such as aroma and flavor. Cardamom seeds were obtained in the municipality of Tarso–Antioquia and were conditioned to be introduced at the SCF laboratory scale to 200 and 400 bar and 50 to 60 ° C with three core repetitions to 300 bar and 55 ° C, according to the central composite design and optimization of results by response surface according to efficiency (%) and content of 1,8-cineole and ethyl -terphenyl. The final conditions (50 ° C, 400 bar) were scaled to a semi-industrial extractor to obtain the essential oil, with a performance of 8.54 ± 1.09 % and a concentration of 1,8-cineole (28.37 ± 1.80% w / w ) and ethyl -Terpenyl (32.93 ± 1.24 % w/w), determined by GC-FID. Complementary characterization of the extracted oil headed to sensorial profile and physicochemical tests, with a balanced attributes score (herbal 3.0, mint 2.6, floral 2.4 and citric 2.3) and color index between (+2 to +20). The essential oil was microencapsulated by spray drying with a mixture of arabic gum, modified starch and maltodextrin. Microcapsules were obtained with a particle size between 12.2 and 25.78 µm and a distribution of itself in aqueous solution 13, 18 µm, allowing and increased essential oil solubility in a polar array at room temperature enabling its expanded use as a feed additive. | es_ES |
| dc.description.resumen | El Cardamomo es un cultivo promisorio en Colombia dadas las condiciones agronómicas que posee, especialmente en el Suroeste antioqueño, a la demanda debido a sus propiedades atribuidas al mejoramiento de la salud y a la tendencia de su uso en el área gastronómica, pero con la necesidad de avanzar en el desarrollo tecnológico para la obtención de su principal derivado, que es el aceite esencial, por medio de la extracción con tecnologías limpias como fluidos supercríticos y la búsqueda de alternativas que conlleven al aumento de la solubilidad y preservación de los compuestos responsables del aroma, como la microencapsulación por secado por aspersión. Dados los requerimientos actuales en el Mercado por alimentos naturales, obtenidos utilizando tecnologías limpias, la extracción por fluidos supercríticos se ha convertido en una buena alternativa para eliminar el uso de solventes tóxicos y obtener productos con especificaciones comerciales importantes para la industria. Así mismo, la microencapsulación por secado por aspersión complementa el valor agregado alcanzado durante la extracción, específicamente al aceite esencial de cardamomo, prolongando la estabilidad te sus componentes aromáticos y solubilidad. Por lo anterior, el objetivo de este trabajo de investigación fue encontrar las mejores condiciones para la obtención del aceite esencial de cardamomo, extraído por FSC (Fluidos Supercríticos) a escala semi-industrial, con rendimientos iguales o superiores a los métodos convencionales, pero con calidad sensorial y técnica, competitiva para los mercados internacionales, así como la producción de microcápsulas de aceite que permitan incrementar la solubilidad, sin afectar las características sensoriales como aroma y sabor. Las semillas de cardamomo fueron obtenidas en el municipio de Tarso-Antioquia (Colombia), se acondicionaron para ser extraídas por FSC a escala de laboratorio a 200 y 400 bar y a 50 y 60 °C con tres replicas al centro a 300 bar y 55 °C, de acuerdo a un diseño central compuesto, la obtención de las mejores condiciones se basaron en el análisis por superficie de respuesta de acuerdo al rendimiento (%) y el contenido de 1,8-cineol y del acetato de α-terpenilo. Las condiciones finales (50°C, 400 bar) se escalaron a un extractor semi-industrial hasta obtener un aceite esencial con un rendimiento de 8.54±1.09 % y una identificación semicuantitativa de 27 compuestos por cromatografía de gases acoplada a masas (CG-EM), en la que se destacó una concentración de 1,8-cineol (28.37±1,80 %p/p) y acetato de α-terpenilo (32,93±1,24 %p/p), analizados por cromatografía gaseosa con detector de ionización de llama GC-FID. La caracterización complementaria del aceite esencial se encaminó al perfil sensorial y pruebas fisicoquímicas, con un resultado de atributos balanceados (herbal: 3.0, menta: 2.6, floral: 2.4 y cítrico: 2.3) e índice de color entre (+2 y +20). El aceite esencial fue microencapsulado por spray-dryer con una mezcla de goma arábiga, maltodextrina y almidón modificado; se obtuvieron microcápsulas con un tamaño de partícula entre 12,2 y 25,78 µm y una distribución de la misma en solución acuosa de d50: 13,18 µm, lo que permitió el aumento de la solubilidad del aceite esencial en una matriz polar a temperatura ambiente, posibilitando la ampliación del uso como aditivo en alimentos. | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10567/1690 | |
| dc.language.iso | es | es_ES |
| dc.publisher | Corporación Universitaria Lasallista | |
| dc.rights | Acceso abierto | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/ | |
| dc.subject | Corporación Universitaria Lasallista | es_ES |
| dc.subject | Maestría en Innovación Alimentaria y Nutrición | es_ES |
| dc.subject | Fluido supercrítico | es_ES |
| dc.subject | Extracción (química) | es_ES |
| dc.subject | Residuos agrícolas | es_ES |
| dc.title | Extracción por fluidos supercríticos y microencapsulación por spray dryer del aceite esencial de cardamomo (Elettaria cardamomum L.), como alternativa de desarrollo para la industria de alimentos. | es_ES |
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